[發明專利]以CO

有效

• 申請號: 201710426359.9
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107021687B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 姬永生;侯志輝;劉翔宇;劉本琳;肖理坤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C01B32/55;C04B111/40
• 代理公司: 32237 江蘇圣典律師事務所
• 代理人: 程化銘

本發明公開了一種以CO₂氣體為填充氣體的泡沫地聚合物，以礦渣微粉和其他固體廢渣微粉為主要原料，以水玻璃為激發劑，以CO₂氣體為泡沫填充氣體。其中固體粉料的質量百分比組成：礦渣微粉20?100％，固體廢渣微粉0?80％；液固比為0.3?0.6，水玻璃用量占固體粉料質量的3?5%，發泡劑用量占固體粉料質量的0.1?2%。本發明聚合物，不僅可以通過碳化反應吸收二氧化碳提高地聚合物的強度，而且可以實現泡沫地聚合物對CO₂氣體的短暫封存和CO₂氣體緩慢溢出逐漸被土體吸收的永久固化，達到了CO₂的利用、封存和固化的有效統一，是一種穩定、長久的固碳方式。

技術領域

本發明涉及一種泡沫地聚合物，具體說是一種以CO₂氣體為填充氣體的泡沫地聚合物，屬于封存和固化CO₂為目的的衍生品，同時公開了其制備方法。

背景技術

全球變暖己被世界各國高度重視，其危害也已經深深影響著人們生活，冰川融化、海平面上升、島被淹、動植物滅絕、生態失衡，自然災害頻繁、傳染性疾病蔓延等；而二氧化碳（CO₂）排放作為全球變暖的最主要人為因素已被世界各國認可。因此，各國際機構、氣候組織和各國政府都在尋找減少排放CO₂的最快、最有效的方法。各國雖然響應積極、措施緊迫、進展有序，但由于主要依靠提高能源效率、使用可再生能源等路徑減少碳排放，減排效果卻不盡人意。在以能源為發展驅動的現代社會，新能源研究、應用受到使用范圍、技術資金等限制短時困難重重，化石燃料仍將繼續是主要的供給能源，能源結構也無法在短期內根本性改變，人類所面臨的碳排放壓力巨大。目前，我國正在大力推行節能減排、調整能源結構、增加低碳燃料比例等許多重要措施，而二氧化碳的回收、捕集和綜合利用方面必然是未來主要的發展方向。目前，解決CO₂問題的有效方法是對CO₂的封存和固化。

現有CO₂封存和固化技術：礦石碳化、工業利用和海洋封存。

礦石碳化是利用CO₂與金屬氧化物發生反應生成穩定的碳酸鹽從而將CO₂永久性地固化起來。由于自然反應過程比較緩慢,因此需要對礦物作增強性預處理,但這是非常耗能的，據推測采用這種方式封存CO₂的發電廠要多消耗60%～180%的能源。并且由于受到技術上可開采的硅酸鹽儲量的限制,礦石碳化封存CO₂的潛力可能并不樂觀。

工業利用實質上是將CO₂作為反應物生產含碳的工業產品,從而達到封存的目的，大多數是用于生產尿素。工業利用從技術上看并不是一種理想的封存方案,因為在不同的工業流程中,CO₂的封存時間只有幾天,最多幾個月,然后會被再次降解為CO₂,并排入大氣中。

海底沉積層二氧化碳水合物封存是諸多技術中一種潛力巨大的二氧化碳封存技術，但同時也會對海洋環境造成較大影響，如海水表面二氧化碳濃度增大，改變了海洋的化學特征，表層海水酸化等。此外，封存在海水中的二氧化碳遇到溫度壓力波動或洋流變化很有可能從海水中逃逸出來釋放到大氣當中，反而會造成與二氧化碳封存背道而馳的結果。

地聚合物材料是近年來新發展起來的一類新型無機非金屬材料，這類材料多以天然鋁硅酸鹽礦物或工業固體廢物為主要原料，與其他礦物摻合料和適量堿硅酸鹽溶液充分混合后，在常溫或蒸養條件下養護成型硬化，是一類由鋁硅酸鹽膠凝成分粘結的膠凝材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，克服現有技術存在的缺陷，提出了一種以CO₂氣體為填充氣體的泡沫地聚合物，同時給出了其制備方法。